vxzvcx

vxzvcx

vxzvcx

一、实验目的 1.掌握螺旋测微器的原理及读数方法. .掌握螺旋测微器的原理及读数方法. 2.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电 .掌握电流表、 流表和电压表的读数方法. 流表和电压表的读数方法. 3.会用伏安法测电阻，并能测定金属的电阻率. .会用伏安法测电阻，并能测定金属的电阻率.

vxzvcx

二、实验原理 1.螺旋测微器的构造原理及读数 . (1)螺旋测微器的构造 螺旋测微器的构造

vxzvcx

如图实- - 所示是常用的螺旋测微器 它的小砧A 所示是常用的螺旋测微器. 如图实-7-1所示是常用的螺旋测微器.它的小砧 和固定刻度S固定在框架 上 旋钮K、微调旋钮K′和 和固定刻度 固定在框架F上.旋钮 、微调旋钮 和 固定在框架 可动刻度H、测微螺杆 连在一起 连在一起， 可动刻度 、测微螺杆P连在一起，通过精密螺纹套 在S上. 上 (2)螺旋测微器的原理 螺旋测微器的原理 测微螺杆P与固定刻度 之间的精密螺纹的螺距为 测微螺杆 与固定刻度S之间的精密螺纹的螺距为 与固定刻度 之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm,即旋钮K每旋转一周，P前进或后退 mm,而 ，即旋钮 每旋转一周 每旋转一周， 前进或后退 前进或后退0.5 , 可动刻度H上的刻度为 等份 每转动一小格， 前 可动刻度 上的刻度为50等份，每转动一小格，P前 上的刻度为 等份， 进或后退0.01 mm,即螺旋测微器的精确度为 进或后退 ，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时误差出现在毫米的千分位上，因此，螺旋 读数时误差出现在毫米的千分位上，因此， 读数时误差出现在毫米的千分位上 测微器又叫千分尺. 测微器又叫千分尺.

vxzvcx

(3)读数：测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度 读数： 读数 读出，小数部分由可动刻度读出. 读出，小数部分由可动刻度读出. 测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是 =固定刻度数 测量值 注意半毫米刻度线是 否露出)+可动刻度数 估读一位 估读一位)× 否露出 +可动刻度数(估读一位 ×0.01(mm). .

vxzvcx

2.伏安法测电阻 . (1)电流表的内接法和外接法的比较 电流表的内接法和外接法的比较 内接法 外接法

电路图

误差原因

电流表分压 U测=Ux+UA

电压表分流 I测 = Ix + IV

vxzvcx

内接法

外接法

U测 U测 RxRV R 测= =Rx+RA>Rx R 测= = <Rx I测 I测 Rx+RV 电阻测量值 测量值大于真实值 适用条件 适用于测量 RA Rx 大电阻 测量值小于真实值 RV Rx 小电阻

vxzvcx

(2)两种电路的选择 两种电路的选择 阻值比较法： 先将待测电阻的估计值与电压表、 ①阻值比较法： 先将待测电阻的估计值与电压表、 电流表 内阻进行比较， 较小，宜采用电流表外接法

; 内阻进行比较，若 Rx 较小，宜采用电流表外接法；若 Rx 较大，宜采用电流表内接法.简单概括为“大内偏大， 较大，宜采用电流表内接法.简单概括为“大内偏大，小 外偏小” 外偏小”. ②比值比较法 R V Rx 则用电流表外接法. 若 R >R ,则用电流表外接法. x A R V Rx 则用电流表内接法. 若 R <R ,则用电流表内接法. x A

vxzvcx

所示， ③试触法：如图实-7-2所示， 试触法：如图实- - 所示 将电压表分别接在a、 和 、 将电压表分别接在 、c和b、c 两点间时， 两点间时，若电流表示数变化 较大，说明电压表分流较大， 较大，说明电压表分流较大， 应选用内接法，若电压表示数变化较大， 应选用内接法，若电压表示数变化较大，则选用外 接法. 接法.

vxzvcx

3.电阻率的测定原理 . l RS 因此， 由 R=ρS得 ρ= l ,因此，只要测出金属丝的长度 l, = = , 横截面积 S 和导线的电阻 R, , 就可以求出金属丝的电阻 率 ρ. U (1)根据部分电路的欧姆定律可知 R= I ,故只要测出金属 根据部分电路的欧姆定律可知 = 丝两端的电压 U 和金属丝中的电流 I,就可以得出金属 ， 丝的电阻.即用伏安法测出金属丝的电阻 R. 丝的电阻.

vxzvcx

(2)金属丝的长度可以用毫米刻度尺测量. 金属丝的长度可以用毫米刻度尺测量. 金属丝的长度可以用毫米刻度尺测量 (3)金属丝的横截面积 S 由金属丝的直径 d 算出，即 S= 金属丝的横截面积 算出， = πd2/4.其中金属丝的直径用螺旋测微器测出. 其中金属丝的直径用螺旋测微器测出. 其中金属丝的直径用螺旋测微器测出 若用实验中直接测出的物理量来表示电阻率， 若用实验中直接测出的物理量来表示电阻率，则金属 πd2U 丝的电阻率的表达式为 ρ= = . 4lI

vxzvcx

三、实验器材 被测金属丝，螺旋测微器，毫米刻度尺，电池组， 被测金属丝，螺旋测微器，毫米刻度尺，电池组， 电流表，电压表，滑动变阻器，开关，导线若干. 电流表，电压表，滑动变阻器，开关，导线若干.

vxzvcx

四、实验操作 1.实验步骤 . (1)用螺旋测微器在被测金属导线上 用螺旋测微器在被测金属导线上 的三个不同位置各测一次直径， 的三个不同位置各测一次直径， 求出其平均值d,计算出导线的 求出其平均值 ， 横截面积S. 横截面积 (2)按如图实-7-3所示的原理电路 按如图实- - 所示的原理电路 按如图实 图连接好用伏安法测电阻的实验 电路. 电路.

vxzvcx

(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效 用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效 长度，反复测量 次 求出其平均值L. 长度，反复测量3次，求出其平均值 (4)把滑动变阻器

的滑动片调节到使接入电路中的电阻值 把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值 最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S, 最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关 ， 改变滑动变阻器滑动片的位置， 改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电 流表、电压表的示数 和 的值 记入表格内， 的值， 流表、电压表的示数I和U的值，记入表格内，断开 开关S. 开关 (5)拆去实验线路，整理好实验器材. 拆去实验线路，整理好实验器材. 拆去实验线路

vxzvcx

2.数据处理 . 测量数据填入下表中： 测量数据填入下表中：实验 长度 平均长 直径 平均直 横截面积 S/mm2

次数 L/cm 度 L /cm d/mm 径 d /mm 1 2 3